Этапы развития радиобиологии.

1 этап: 1895-1922 гг. Описательный.

Сразу же после открытия Рентгена, начались интенсивные исследования действия рентгеновских лучей на живые организмы. И.Ф. Тарханов показал, что рентгеновские лучи изменяют различные физиологические показатели животных и насекомых, выдвинул предположение, что рентгеновские лучи можно использовать для лечения различных заболеваний. В 1896 году появились первые сообщения о различных поражениях кожи у лиц, облученных рентгеновскими аппаратами. Немецкий ученый - врач Г. Фрибен описал первый случай рака кожи вызванный облучением. Американец Дж. Джилман впервые использовал рентгенотерапию для лечения рака. Поражение кожных покровов возникали и после воздействия лучами радия. Пьер Кюри, желая выяснить их влияние на кожу, специально облучил радием свою руку. В сообщении, сделанном им в Парижской Академии наук, он подробно описал процесс поражения кожи. Е.С. Лондон обнаружил летальный эффект радия на мышей при исследовании его действия на различные органы этих животных. Результаты своих исследований Е. Лондон обобщил в работе «Радий в биологии и медицине», которая была опубликована 1911 году. Эта книга является первой в мире монографией по радиобиологии. На этом этапе развития, были обнаружены два очень важных факта. Первый факт- торможение клеточного деления при облучении (М.Корнике, 1905 год), второй - различные реакции (по степени выраженности) различных клеток на облучение. Этот факт обнаружили французские ученые И. Бергонье и Л. Трибондо в 1906 году. В современной радиобиологии их выводы называют законом (правилом) Бергонье и Трибондо: клетки, обладающие способностью к делению (менее дифференцированые), более радиочувствительны, чем созревшие, дифференцированные клетки.

2 этап: 1922-1945 гг. Количественный.

Этот период характеризуются массовыми экспериментами на популяциях клеток и организмов, с количественным представлением результатов на специальных кривых, отражающих зависимость радиобиологического эффекта от дозы излучения. В 20-х годах была предложена гипотеза, объясняющая радиобиологический эффект дискретными событиями: актами ионизации атомов и молекул в дискретном объеме (С. Дессауэр, К. Блау, Е. Алтенбургер). В 1925-26 годы российские исследователи Г.А. Надсон и Г.Ф. Филлипов исследовали действие ионизирующих излучений на генетический аппарат клетки и обнаружили мутагенное действие радиации. Впоследствии эти опыты были повторены американцем Г. Меллером, который показал мутагенный эффект ионизирующих излучений на дрозофилах. Мутагенное действие рентгеновских лучей на растения впервые показал в 1928 году Л. Стадлер. Возможность использования радиационного мутагенеза в селекции растений было показано в работах Л.Н. Делоне (1932) и Л.А. Сапегина (1934). Результативные эксперименты по радиационной генетике животных были выполнены в 1933-35 годах под руководством П.Ф.Рокицкого.

3 этап: с 1945 по сегодняшний день.

Третий этап развития радиобиологии характеризуется большим количеством целенаправленных экспериментальных работ по действию ионизирующих излучений на живые системы различных уровней организации. В 60-70-ые годы в Калифорнийской военно-морской лаборатории США был проведен цикл крупномасштабных исследований на домашних животных по изучению их радио- устойчивости, механизмов репарации клеток и тканей после радиационного поражения. Результаты этих экспериментов имеют большое общебиологическое значение. Подобные эксперименты проводились и в нашей стране.

Задача современного этапа – разработка способов противолучевой защиты и лечения лучевой болезни.

26 апреля 1986 г. Авария на Чернобыльской АЭС. С этого момента внимание направлено на выявление повреждающего и защитного действия малых доз радиации.

Сущность явления радиоактивности и типы радиоактивных превращений ядер (альфа-распад, бета-превращения ядер, изомерный переход, спонтанное деление тяжелых ядер). Законы радиоактивного распада. Ядерные реакции. Явление наведенной радиоактивности.

Радиоактивность — это способность атомов некоторых изотопов самопроизвольно распадаться, испуская излучение.

Типы радиоактивных превращений:

Альфа-распадом называют самопроизвольный распад атомного ядра на дочернее ядро и α-частицу (ядро атома ⁴He).

Альфа-распад, как правило, происходит в тяжёлых ядрах с массовым числом А ≥ 140 (хотя есть несколько исключений). Внутри тяжёлых ядер за счёт свойства насыщения ядерных сил образуются обособленные α-частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов.

Бета-распад (точнее, бета-минус-распад, β⁻-распад) — это радиоактивный распад, сопровождающийся испусканием из ядра электрона и электронного антинейтрино. Бета-распад является внутринуклонным процессом.

Изомерный переход (гамма-распад) — радиоактивный распад атомного ядра, происходящий из возбуждённого метастабильного состояния с излучением одного или нескольких гамма-квантов.

Спонтанное деление – самопроизвольный распад тяжёлых ядер на два (редко – три или четыре) осколка – ядра элементов середины Периодической таблицы.